DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

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DESCRIPCIÓN GENERAL

Todos los números de posición inclui-dos en la descripción siguiente se re-fieren al dibujo de DISPOSICIÓN FLEXSPEED.

Los principales componentes del siste-ma FLEXSPEED son los siguientes:

• Módulo de desviación para clasifica-ción de botellas (p.ej. para llenado, reparación, desechos, etc.)

• Sistema de carrusel con llenadoras y sistema de control de peso inte-grados más sistema de entrada y salida. El sistema de carrusel se ofrece en diferentes tamaños con diversos números de llenadoras.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

• Módulos de proceso (p.ej. detección de fugas, comprobación de válvulas, aplicación de tapas, encogimiento de sellos)

Además se recomienda conectar los si-guientes equipos estándar al sistema FLEXSPEED:

• Sistema de carga / descarga de bo-tellas (e.g. paletizadoras, transpor-tadores telescópicos o equipos parecidos)

• Sistema transportador de cadena de velocidad alta / variable, controlado

por el sistema de control logístico FLEXSPEED, incluyendo PLC y con-vertidor de frecuencia

• Sistema codificador de tara (sistema de reconocimiento de visión, siste-ma lector de etiquetas / códigos de barra)

• Máquina corregidora de peso en línea

• Detectora de fugas en línea• Comprobadora de válvulas en línea• Unidad de alimentación eléctrica• Sistema de colección de datos

El único sistema en el mundo de alta velocidad para llenado de botellas GLPwww.flexspeed.info

4500 7000 43600

2600

0

2

3

4

8

7

10

9

12

6.415

1.3

1.21 5

6

6.1

9.1 10.1

12.2 12.3 12.4

12.1

11

13

14

6.2

6.31.1

54

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL FLUJO DE BOTELLAS

Las botellas a llenar son cargadas en el sistema transportador de cadena (1) de la planta de llenado desde la paleti-zadora (2).

Las botellas son transportadas a través de tres líneas de entrada (1.1, 1.2, 1.3) hasta el módulo inversor (3), donde se fusionan en una sola línea. Antes del módulo inversor se puede instalar un sistema de lavado (4) para asegurar una mejor lectura de los valores de ta-ra impresos en los rebordes de las bo-tellas.

Las botellas son transportadas en esta línea hasta la estación de introducción de tara (5). Todos los datos (tipo de bo-tella, peso neto de la botella, valor de tara) son archivados en la memoria de datos de botellas, listos para ser usa-dos en las llenadoras del sistema de carrusel FLEXSPEED.

Las botellas son transportadas hasta el módulo de desviación / clasificación (6) donde son o bien clasificadas para lle-nado (6.1) o bien separadas (6.2) o no leídas (6.2). Las botellas enviadas al llenado (1) son transportadas hasta el módulo de entrada al carrusel (7) que las introduce en el carrusel (8); una bo-tella en cada llenadora. Todas las bo-tellas son llenadas y el peso verificado en el carrusel.

Después del llenado, las botellas son expulsadas del carrusel vía un módulo de salida (9) ya sea hasta el primer módulo de proceso (10), en este caso una detectora de fugas, o bien, si han sido llenadas de manera excesiva / in-suficiente, hasta una línea de clasifica-ción (9.1) que conduce a una máquina corregidora de peso (11). En el primer módulo de proceso (10) las botellas son probadas por si tienen fugas y des-

DISPOSICIÓN DEL FLEXSPEED

pués son transferidas al módulo de proceso siguiente (12), en este caso una comprobadora de válvulas. Cada módulo de proceso tiene una línea de separación (10.1, 12.1) para botellas con fugas.

Después del último módulo de proceso (12), las botellas son transferidas has-ta tres líneas transportadoras de cade-na (12.2, 12.3, 12.4) que conducen de regreso a la paletizadora (2).

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

SISTEMA TRANSPORTADOR DE CADENA

El sistema transportador de cadena usado por el FLEXSPEED es el sistema transportador estándar de Kosan Cris-plant. Tanto el sistema transportador de cadena seco como los sistemas lu-bricados con agua jabonosa de Kosan Crisplant pueden ser utilizados. No obstante, en lugar del panel eléctrico estándar con botones de puesta en marcha y parada, el sistema transpor-tador de cadena FLEXSPEED es contro-lado por un PLC con control de veloci-dad infinitamente variable.

La caja de control para el ajuste de la velocidad del transportador de cadena, y por consiguiente el volumen de pro-ducción, normalmente se coloca al la-do del carrusel de llenado (8).

Si desea más detalles acerca del siste-ma transportador de cadena, por favor consulte la documentación específica al producto.

SISTEMA DE CARGA / DESCARGA DE BOTELLAS

Para utilizar al máximo la elevada ca-pacidad del FLEXSPEED es esencial que el sistema de llenado sea alimen-tado con suficiente cantidad de bote-llas vacías y que las botellas llenas salgan del sistema con la misma rapi-dez. Esto puede lograrse ya sea por medio de una paletizadora (2) o bien mediante un sistema de transportado-res telescópicos.

Si se selecciona una paletizadora, su diseño deberá ser lineal y tener hasta tres niveles (2).

Si desea más detalles acerca de pale-tizadoras o transportadores telescópi-cos, por favor consulte la documenta-ción específica al producto.

MÓDULO INVERSOR

El módulo inversor (3) fusiona hasta tres líneas de transportador de cadena

procedentes del área de la rampa para formar una línea de alta velocidad que se dirige hacia el carrusel de llenado (8).

Si se fusionan dos líneas solamente, se puede usar una sección de transpor-tador en Y estándar de Kosan Crisplant.

El módulo inversor asegura que las bo-tellas se fusionen suavemente y a alta velocidad cuando entran en la zona de alta velocidad (área amarilla en la DIS-POSICIÓN del FLEXSPEED) del sistema FLEXSPEED.

76

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

INTRODUCCIÓN DE TARA

Los métodos de introducción de tara manuales usados en sistemas electró-nicos tradicionales no pueden satisfa-cer la demanda de alta capacidad de introducción de tara que presenta el sistema FLEXSPEED.

Se ofrecen actualmente los siguientes métodos de introducción de tara:

• Introducción de tara automática ba-sado en reconocimiento de visión.

• Introducción de tara semiautomática basado en reconocimiento de visión con ingreso de tara por el operador.

• Sistema lector de etiquetas• Sistema lector de códigos de barra• Funcionamiento con tara fija

El sistema codificador de tara total-mente automático con reconocimiento

de visión se basa en el uso de una cá-mara. El valor de tara pintado / impre-so en la botella es fotografiado y tra-ducido automáticamente por un soft-ware OCR para ser enviado al sistema FLEXSPEED.

El sistema codificador de tara semiau-tomático con reconocimiento de visión también se basa en el uso de una cá-mara. El sistema comprende un siste-ma de visión que “fotografía” cada bo-tella mientras está en movimiento. Las fotos son enviadas a un ordenador co-nectado y visualizadas en una pantalla. Seguidamente, un operador introduce el valor de tara mostrado en la panta-lla. Para aumentar la capacidad de in-troducción de tara se agregan ordena-dores / operadores adicionales. El sis-tema sigue automáticamente el curso de la secuencia de botellas.

El sistema lector de etiquetas se basa en las diferentes etiquetas RFID dispo-nibles en el mercado. La etiqueta RFID es leída y el valor de tara es enviado vía el módulo de interfaz Kosan Cris-plant al sistema FLEXSPEED.

Esencialmente el sistema lector de ba-rras de código funciona del mismo mo-do que el sistema lector de etiquetas; el valor de la tara es leído y enviado al sistema FLEXSPEED vía un módulo de interfaz Kosan Crisplant.

El proceso con un valor de tara fijo pa-ra todas las botellas es relevante ante todo cuando se llenan botellas com-puestas u otros tipos de botellas con valores de tara idénticos, ya que de es-te modo no es necesario introducir va-lores de tara separados.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

MÓDULO DE DERIVACIÓN

El módulo de derivación / clasificación patentado de Kosan Crisplant (6) ase-gura una distribución uniforme y preci-sa de las botellas en procesos específi-cos. Es posible diseñar un módulo de derivación / clasificación con hasta cuatro líneas de clasificación.

Por ejemplo después de la lectura de tara, las botellas entran al módulo de derivación y desde aquí pueden ser en-viadas al carrusel de llenado (6.1), cla-sificadas para restauración (6.2), envia-das a una segunda línea de clasifica-ción (por ejemplo para botellas extran-jeras o para pruebas de presión (6.4)), o pueden ser devueltas al sistema co-dificador de tara para ser taradas de nuevo (6.3).

Una botella debe ser tarada de nuevo si la tara no fue identificada o leída co-rrectamente la primera vez. Esto podría deberse a un marcado dañado o ambi-guo, suciedad en la impresión, etc., to-do lo cual puede ser corregido por un operador en el circuito cerrado del transportador (6.3).

MÓDULO DE ENTRADA AL CARRUSEL

El módulo de entrada patentado (7) funciona en sincronía con el carrusel (8), el módulo de salida (9) y los módu-los de proceso (10, 12), ya que todos ellos están conectados al mismo en-granaje y motor.

La entrada está diseñada para efectuar una transferencia ininterrumpida de las botellas desde el transportador de cadena hasta las llenadoras del carru-sel sin que las botellas se detengan nunca.

Un PLC controla el flujo de botellas hasta la entrada al carrusel por medio de una serie de sensores e inversores

de frecuencia. Si no hay suficientes bo-tellas antes del módulo de entrada, el sistema reducirá la marcha y se ajusta-rá al flujo actual de botellas. Si no lle-gan al módulo de entrada botellas al-gunas, el sistema se detendrá por completo de manera automática. Vol-verá a ponerse en marcha automática-mente, cuando se normaliza el flujo de botellas al módulo de entrada.

Si una botella se atasca en el módulo de entrada (p.ej. debido a un anillo de base defectuoso), el acoplamiento de seguridad integral desactivará la estre-

lla del módulo y detendrá el sistema. Seguidamente, un operador puede reti-rar la botella con facilidad y seguridad y luego reactivar la estrella del módulo de entrada girando a mano la estrella hasta que se reactive de manera auto-mática. El sistema ahora está listo pa-ra ser reiniciado y puesto en marcha.

Esta característica de seguridad ase-gura que ninguna maquinaria sufra da-ño a causa de botellas atascadas, al tiempo que facilita al operador la puesta en marcha de nuevo del siste-ma.

12

3

4

5

FS I

FS II

FS III

98

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

CARRUSEL CON LLENADORAS

El sistema de llenado patentado FLEXSPEED comprende cierto número de llenadoras individuales, un sistema de brazos paralelos, un carrusel inte-rior y un sistema de raíl / célula de car-ga exterior. Este sistema singular per-mite al FLEXSPEED pesar cada llenado-ra individual cinco veces durante una rotación completa del carrusel.

El número de llenadoras en un sistema de carrusel (8) dependerá de la capaci-dad requerida y del tiempo de llenado de las botellas a llenar. Un carrusel FLEXSPEED puede estar equipado con 30 y hasta 72 llenadoras. El diámetro del carrusel varía de 4.900 mm (30 lle-nadoras) a 11.200 mm (72 llenadoras).

Cada llenadora individual está equipa-da con una cabeza de llenado total-mente automática. Cada botella es transferida desde el transportador de cadena hasta una llenadora en el ca-rrusel por la estrella de entrada. La es-trella de entrada guía suavemente la botella y asegura que sea colocada co-rrectamente en la llenadora. Cuando la estrella de entrada suelta la botella, la cabeza de llenado automática se co-necta con la válvula de la botella. La combinación de estas dos operaciones sincronizadas elimina la necesidad de usar dispositivos de centrado.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

Los procesos de llenado y comproba-ción de peso del sistema FLEXSPEED se controlan mediante un total de cin-co balanzas individuales ubicadas bajo el carrusel giratorio, a saber:

1 Balanza de ajuste a cero2 Balanza de gas residual3 Balanza de calculación de tendencia4 Balanza de llenado adicional5 Balanza de control

FS = Fase de llenado (filling stage)

La función básica del sistema de llena-do patentado FLEXSPEED es medir la medida de caudal efectiva (gramos por segundo) en la primera fase del proce-so de llenado (FS I). La medida de cau-dal depende de varios factores tales como la restricción de la válvula de la botella, la presión de llenado, la pre-sión dentro de la botella, etc. La medi-da de caudal varía considerablemente

de una botella a otra. Basado en la medida de caudal del botella, el con-trolador CUC es capaz de predecir el tiempo de llenado remanente para al-canzar el volumen neto de gas a llenar ya establecido (FS II y FS III). Así pues es sumamente importante medir con precisión la medida de caudal con el fin de llenar la botella con precisión.

T

95%

100%

WFS I FS II FS IIIb/c b/c

T

95%

100%

WFS I FS II FS IIIb/c b/c

1110

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

Cuando la llenadora pasa por la ba-lanza de llenado adicional, la canti-dad de gas llenada hasta ahora es leída de nuevo y el sistema calcula la cantidad de tiempo a llenar para alcanzar el peso neto. El proceso de llenado se reinicia automáticamente y se detendrá automáticamente des-pués de transcurrir el tiempo de lle-nado adicional calculado, y siempre antes de que la llenadora llegue a la balanza de control. Con este proce-so se asegura una precisión de lle-nado sumamente elevada y se redu-ce el riesgo de llenar excesivamente las botellas.

F Finalmente la llenadora pasa por la balanza de control, la cual realiza el control final antes de que el módulo de salida remueva la botella de la llenadora, guiándola suavemente del carrusel.

G La llenadora pasa ahora de nuevo por la balanza de ajuste a cero, an-tes de que se introduzca la botella siguiente.

Fases de llenado incremental en el carrusel

A Antes de que la botella se coloque en la llenadora, ésta ha sido pesada en la balanza de ajuste a cero para controlar su peso en vacío.

B La botella se coloca ahora en la lle-nadora del carrusel y el peso tara de la botella se transfiere de la unidad de codificación de tara a la balanza de gas residual. La balanza de gas residual calcula ahora la cantidad de gas a llenar (peso neto en kg.), comparando el peso real de la bote-lla y el peso tara.

C FS I – Fase de llenado incremen-tal I (prellenado) – Basado en el peso neto, el sistema calcula el nú-mero de segundos a prellenar sin conocer todavía la medida de caudal de la botella. El tiempo a llenar ópti-mo en esta fase de prellenado es el tiempo que se tardará en llenar el 40% del peso neto. Una vez calcula-do el tiempo, el llenado comienza

automáticamente y se detendrá au-tomáticamente después de transcu-rrir el tiempo de prellenado calcula-do, y siempre antes de que la llena-dora llegue a la balanza de calcula-ción de tendencia.

D FS II – Fase de llenado incre-mental II (llenado) – Cuando la llenadora pasa por la balanza de calculación de tendencia, la canti-dad de gas llenada hasta ahora es leída y el sistema calcula la medida de caudal de esta botella específica. Basado en esta medida de caudal el sistema calcula ahora el tiempo de llenado remanente que se requiere para alcanzar el 95% del peso neto. El proceso de llenado se reinicia au-tomáticamente y se detendrá auto-máticamente después de transcurrir el tiempo de llenado calculado, y siempre antes de que la llenadora llegue a la balanza de llenado adi-cional.

E FS III – Fase de llenado incre-mental III (llenado adicional) –

Este gráfico muestra el prin-cipio de las fases de llenado incremental para tres bote-llas con diferentes medidas de caudal.

La línea roja representa la botella con la medida de caudal más rápida y la línea azul representa la botella con la medida de caudal más lenta.

En este ejemplo, las tres bo-tellas no contienen gas resi-dual antes de ser llenadas.

FS I = Fase de llenado incre-mental I (prellenado)FS II = Fase de llenado in-cremental II (llenado)FS III = Fase de llenado in-cremental III (llenado adicio-nal)

W = Peso neto (kg)T = Tiempo (segundos)b/c = Descanso / cálculo (no hay llenado)

Fases de llenado incremental para botellas sin gas residual

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

Este gráfico muestra el prin-cipio de las fases de llenado incremental para tres bote-llas con diferentes medidas de caudal

La línea roja representa la botella con la medida de caudal más rápida y la línea azul representa la botella con la medida de caudal más lenta.

En este ejemplo, las tres bo-tellas contienen gas resi-dual antes de ser llenadas.

FS I = Fase de llenado incre-mental I (prellenado)FS II = Fase de llenado in-cremental II (llenado)FS III = Fase de llenado in-cremental III (llenado adicio-nal)

W = Peso neto (kg)T = Tiempo (segundos)b/c = Descanso / cálculo (no hay llenado)

Fases de llenado incremental para botellas con gas residual

CONTROLADOR HMI/CUC

El controlador HMI/CUC de Kosan Cris-plant, que ha demostrado su valía du-rante muchos años, gestiona todos los procesos, cálculos y datos entre todas las unidades durante todo el proceso de llenado.

El último modelo, el HMI/CUC MKIII, ha sido mejorado considerablemente, siendo desarrollado especialmente pa-ra un rendimiento de alta capacidad, y cuenta con nuevas características ta-les como:

• Pantalla más grande y clara con luz trasera (128 x 64 píxeles)

• Memoria ampliada, capacidad más alta para la ejecución de programas

• Nueva interfaz de célula de carga mejorada para un manejo de datos más rápido

• Suave puesta en marcha del siste-ma (corriente más baja en el encen-dido)

• Actualizado de acuerdo con las nor-mas ATEX más recientes

1312

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

MÓDULO DE SALIDA DE CARRUSEL

El módulo de salida patentado (9) fun-ciona en sincronía con el carrusel (8), el módulo de entrada (7) y los módulos de proceso (10, 12), ya que todos ellos están conectados al mismo engranaje y motor.

El módulo de salida está diseñado para la transferencia ininterrumpida de bo-tellas desde las llenadoras del carrusel hasta el primer módulo de proceso, sin que las botellas se detengan nunca.

Las botellas llenadas incorrectamente, que registra la balanza de control del carrusel, se transfieren a un transpor-

tador de cadena (9.1) que conduce a una máquina corregidora de peso (11). Aquí se corrige el peso de las botellas llenadas de manera insuficiente o ex-cesiva. Luego son transferidas a la de-tectora de fugas en línea (13).

Si una botella se atasca en el módulo de salida (p.ej. debido a un anillo de base defectuoso), el acoplamiento de seguridad integral desactivará la estre-lla del módulo y detendrá el sistema. Seguidamente, un operador puede reti-rar con facilidad y seguridad la botella y reactivar la estrella del módulo de salida girando a mano la estrella hasta

que se reactiva de manera automática. El sistema está ahora listo para ser rei-niciado y puesto en marcha.

Esta característica de seguridad ase-gura que ninguna maquinaria sufra da-ño a causa de botellas atascadas, al tiempo que se facilita al operador la puesta en marcha de nuevo del sistema.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

MÓDULO DE PROCESO 1 DETECTORA DE FUGAS

El módulo de proceso de detección de fugas (1) es una unidad de carrusel pe-queña con seis puntos de detección. Tan pronto como el módulo de salida del carrusel de llenado (9) ha guiado la botella a un punto de detección en el módulo de proceso (10), un cabezal de detección desciende sobre la válvula del botella iniciando automáticamente el proceso de detección de fugas. Si se detecta una fuga, la botella se trans-fiere a un transportador de cadena (10.1) que conduce a una detectora de fugas en línea (13) para una segunda prueba. Si la botella no tiene fugas, es transferida a la línea principal del transportador de cadena, hacia la pale-tizadora (2). Si tiene fugas, la botella es clasificada por ejemplo para eva-cuación y reparación / cambio de vál-vula.

Las botellas que pasan la prueba de fugas en el módulo de proceso son transferidas directamente al módulo de proceso siguiente (12).

previo (10) ha guiado la botella a un punto de prueba en el módulo de pro-ceso, un cabezal de prueba desciende sobre la válvula de la botella, iniciando automáticamente el proceso de com-probación de válvulas. Si se detecta un defecto, la botella es transferida a un transportador de cadena (12.1) que conduce a una comprobadora de válvu-las en línea (14) para una segunda prueba. Si la válvula no tiene defectos, la botella es transferida a la línea prin-cipal del transportador de cadena, ha-cia la paletizadora (2). Si tiene defec-tos, la botella es clasificada por ejem-plo para evacuación y cambio o repara-ción de válvula.

Las botellas que pasan la prueba de válvulas en el módulo de proceso (12) son distribuidas directamente a tres lí-neas de transportador de cadena (12.2, 12.3, 12.4) que conducen hacia la pale-tizadora (2).

Las botellas salen ahora del área de alta velocidad (área amarilla en la DIS-POSICIÓN FLEXSPEED ) del sistema FLEXSPEED.

MÓDULO DE PROCESO 2 COMPROBADOR DE VÁLVULAS

El módulo de proceso de prueba de válvulas (12) es una unidad de carrusel pequeña con seis puntos de prueba. Tan pronto como el módulo de proceso

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02 / 2019

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